Nou asteroide troià terrestre

Reportatge | Recerca
(01/02/2022)
Un equip internacional d’astrònoms dirigit per l’investigador Toni Santana-Ros, de la Universitat d’Alacant, l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha confirmat l’existència del segon asteroide troià terrestre conegut fins ara, el 2020 XL5, després d’haver-lo cercat durant una dècada. Els resultats de l’estudi s’han publicat avui a la revista Nature Communications.
Reportatge | Recerca
01/02/2022
Un equip internacional d’astrònoms dirigit per l’investigador Toni Santana-Ros, de la Universitat d’Alacant, l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), ha confirmat l’existència del segon asteroide troià terrestre conegut fins ara, el 2020 XL5, després d’haver-lo cercat durant una dècada. Els resultats de l’estudi s’han publicat avui a la revista Nature Communications.

Tots els objectes celestes que vaguen pel nostre sistema solar noten la influència gravitatòria de tots els altres cossos massius que el formen, incloent-hi el Sol i els planetes. Si considerem únicament el sistema Terra-Sol, les lleis de la gravetat de Newton ens diuen que hi ha cinc punts en els quals totes les forces que actuen sobre un objecte situat en aquest punt s’anul·len entre si. Aquestes regions s’anomenen punts lagrangians (o punts de Lagrange), i són zones de gran estabilitat. Els asteroides troians terrestres són cossos petits que orbiten al voltant dels punts lagrangians Lo L5 del sistema Sol- Terra.

Aquests resultats confirmen que el 2020 XL5 és el segon asteroide troià terrestre transitori conegut fins ara, i tot indica que romandrà com a troià —és a dir, que estarà situat en el punt de Lagrange— durant 4.000 anys, motiu pel qual se’l qualifica com a transitori. Els investigadors han proporcionat una estimació de les dimensions de l’objecte (al voltant d’un quilòmetre de diàmetre, més gran que l’asteroide troià terrestre conegut fins ara, el 2010 TK7, de 0,3 quilòmetres de diàmetre), i han fet un estudi de l’impuls que necessitaria un coet per arribar a l’asteroide des de la Terra.

Tot i que ja fa dècades que se sap que hi ha asteroides troians en altres planetes, com ara Venus, Mart, Júpiter, Urà i Neptú, no va ser fins al 2011 que es va trobar el primer i fins ara únic asteroide troià terrestre. Els astrònoms han descrit moltes estratègies d’observació per poder detectar nous troians terrestres. «Hi ha hagut molts intents previs de trobar troians terrestres, incloent els estudis in situ, com la cerca dins de la regió L4 que va dur a terme la nau espacial OSIRIS-REx de la NASA, o la cerca a la regió L5, duta a terme per la missió Hayabusa-2 de la JAXA», explica Toni Santana-Ros, autor de la publicació, que afegeix: «Tots els esforços dedicats fins ara no havien permès descobrir cap altre membre d’aquesta població».

El poc èxit d’aquestes cerques es pot explicar per la geometria d’un objecte que orbita els punts Lo L5 del sistema Terra-Sol, vist des del nostre planeta. Aquests objectes solen ser observables a prop del Sol. La finestra de temps d’observació entre l’asteroide que s’eleva per sobre de l’horitzó i la sortida del sol és, per tant, molt petita. Per aquesta raó, els astrònoms han d’enfocar els telescopis a un punt baix del cel, on les condicions de visibilitat són dolentes i amb el desavantatge extra de la llum solar imminent, que satura la llum de fons de les imatges al cap de pocs minuts d’haver començat l’observació.

Els asteroides troians terrestres són cossos petits que orbiten al voltant dels punts lagrangians L4 o L5 del sistema Sol-Terra.

Per solucionar aquest problema, l’equip va dur a terme una cerca de telescopis de 4 metres amb què es poguessin fer observacions en aquestes condicions, i finalment van obtenir les dades dels telescopis Lowell Discovery, de 4,3 metres, a Arizona (Estats Units), i SOAR, de 4,1 metres, operat pel NOIRLab de la National Science Foundation, a Cerro Pachón (Xile).

La descoberta dels asteroides troians terrestres és molt significativa, perquè poden contenir un registre de les primeres condicions de la formació del sistema solar, ja que els troians primitius podrien haver estat coorbitant els planetes durant la seva formació, i també afegeixen restriccions a l’evolució dinàmica del sistema solar. A més, els troians terrestres són candidats ideals per a possibles missions espacials futures.

Com que el punt de Lagrange L4 orbita juntament amb la Terra, calen canvis de velocitat ínfims per poder arribar-hi des del nostre planeta. Això implica que una nau espacial necessitaria un pressupost d’energia molt baix per romandre en la seva òrbita compartida amb la Terra tot mantenint-hi una distància fixa. «Els troians terrestres podrien convertir-se en bases ideals per a una exploració avançada del sistema solar; fins i tot podrien convertir-se en una font de recursos», conclou Santana-Ros.

La descoberta de més troians terrestres millorarà el nostre coneixement de la dinàmica d’aquests objectes desconeguts i permetrà entendre millor la mecànica que els permet ser transitoris.

Article de referència:

Santana-Ros, T.; Micheli, M.; Faggioli, L.; Cennamo, R.; Devogèle, M.; Alvarez-Candal, A.; Oszkiewicz, D.; Ramírez, O.; Liu. P. Y.; Benavidez, P. G.; Campo Bagatín, A.; Christensen, E. J.; Wainscoat, R. J.; Weryk, R.; Fraga, L.; Briceño, C.; Conversi, L. “Orbital stability analysis and photometric characterization of the second Earth Trojan asteroid 2020 XL5”, Nature Communications, febrer de 2022. DOI: 10.1038/s41467-022-27988-4.